Autonoomsed energiaallikad jäävad tänapäevases elektroonikaseadmete maailmas komistuskiviks ja harva suudab mõni vidin täielikus "lahinguvalmiduse" režiimis üle päeva vastu pidada. Kuid grafeenpatareide ilmumisega võib olukord dramaatiliselt muutuda.
Grafeeni koostis ja võimalused
Grafeen on materjal, mis nägi ilmavalgust juba 2004. aastal. Juba siis teadsid selle saanud teadlased grafeeni kõige olulisemast parameetrist - selle kõrgest elektrijuhtivusest. Kahjuks ei olnud teaduses palju läbimurret teinud uue, uuendusliku materjali kohta teadmiste hulk piisav selle levitamiseks tööstuses.
Grafeen Kas õhuke kilekiht, millel on stabiilne struktuur tänu ühendusele mingi dielektrikuga (kõige sagedamini - oksiidiga). Selle materjali valmistamiseks pole vaja liiga kalleid tootmisliine ja seda on juba sellistes kogustes, et see võib peagi muuta autonoomsete toiteallikate maailma.
Grafeeni peamised eelised
Täiesti uue materjali eelised on nii arvukad, et väiksemad puudused kaovad selle taustal lihtsalt ära.
- Suur tugevus. Grafeenplekk, mille paksus on alla ühe millimeetri, on 200 korda tugevam kui sama süsinikusisaldusega terasleht.
- Kerge kaal. Kui teete sellest materjalist lehe, mille paksus ei ületa 1 mm ja pindala on 1 m2, jääb selle kaal alla 1 grammi.
- Madalate kulude taastamine. Isegi pärast kriitilisi kahjustusi saab grafeeni tooteid minimaalsete kuludega kiiresti parandada.
- Kõrge elektrijuhtivus. Samuti on grafeenpatareid võimelised mitte ainult juhtima, vaid ka elektrit tootma.
- Keskkonnasõbralik struktuur.
Grafeeni teine oluline omadus on võime kiiresti laadida, kui võimsus langeb peaaegu nulli. Hindamatu eelis, eriti autotööstuses.
Kus kasutatakse grafeeni?
Materjal on ainulaadne, odav ja suhteliselt lihtne hankida ning on tänapäeval populaarseks saanud laetavate patareide kujundamisel ja valmistamisel. Hispaania ja Saksamaa parimad instituudid uurivad aktiivselt grafeeni kasulikke omadusi ja ühendavad seda materjali teatud tüüpi polümeeridega.
Tulemus: suure mahutavusega akud, mille saab täis laadida kaheksa minutiga. Samal ajal ei karda selline aku lühiseid ja laadimise ajal ei ilmu kahjulikku ja tuleohtlikku gaasi.
Esimesed prototüübid näitasid mahtude osas suurepäraseid tulemusi, mitte vähem kui viis korda tavaliste patareide võimsust. Sellise jõuallika maksumus koos kõigi tootmiskuludega on 75–77% odavam kui liitiumioonmudelitel.
Tulevikus on kavas vallutada sellised olulised tööstusharud nagu lennunduse süstikute loomine ja mikroprotsessorielementide kujundamine grafeeni abil. Paljud ettevõtted investeerivad selle materjali väljatöötamiseks juba üsna muljetavaldavaid vahendeid.